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液态硅胶注射成型及常见问题与解决方案

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液态硅胶注射成型及常见问题与解决方案

发布日期:2019-08-14 00:00 来源:http://www.ddsb6868.com 点击:

液态硅胶注射成型及常见问题与解决方案

 来源:全球有机硅网


液态(Liquid Silicone Rubber),即LSR,是一种无毒、耐热、高复原性的柔性热固性材料,其流变行为主要表现为低黏度、快速固化、剪切变稀以及较高的热膨胀系数。

 

LSR,分为A胶与B胶,利用定量装置控制两者为1:1之比例,再透过静态混合器(Static Mixer)予以充分混合,注入射出料管后再进行射出成型生产, 将液态射入热浇道模具,制作制品,可达到一次成型﹑无废料及可自动化等优点。

LSR广泛应用于医疗健康行业,比如制作密封输液系统、型圈透析过滤器、助听器组件、婴儿奶嘴、母亲乳头罩、家电吸入阀、医疗器械的组件等等。

其产品表现为较好的热稳定性、抗寒性,优良的电绝缘性能,有良好的弹性和防水防潮性,耐酸、碱等多种化学物质的侵蚀,燃烧时不会产生有毒的物质。

 

成 型 过 程

LSR为双组分的液态材料,分为A组分和B组分,混合机的工作将A组分和B组分以精确的1:1比例充分混合。又因部分制品为有色设计,所以配有颜色泵组及颜色计量部分。A+B组分、添加剂、颜色等充分混合后进入塑化系统。

这种塑化螺杆同时具有均化、混合的功能,通过螺杆将混合料注射到热模具中,在模温170~200℃下,发生固化反应。当使用冷流道系统时,值得注意的是流道要足够冷。为了避免漏胶,针阀安装在模具部件的表面,射胶完毕时,针阀立即封闭射嘴。

 

1、喂料系统

可选择以下几种形式:

1)双向泵

可上下移动送料,能够很好的保持压力,由于 A、B 泵之间相连,并同步由

液压气动控制,因此这种形式的喂料系统比较可靠、精确。

2)单向泵

是一种通用型,只能单项送料。

3)带有止逆阀的同步单项泵

4) 计量筒系统

主要与单项泵相配合使用。

2、液态硅橡胶注射成型机的关键部件

1)由于 LSR 的低黏度性,在加工过程中要考虑材料的回流和漏胶,因此对螺杆的密封是必须的。

2)为了防止 LSR 固化,要采用针阀射嘴。

3)A、B 两组分的混合、计量部件。

3、模具的设计

在模具设计中,一般有以下几种形式:

1) 热流道

比较浪费物料,设计简单,成本低,多用于大制品。

2) 有针阀的冷流道

可实现自动化,周期短。

3) 无针阀的冷流道

由于 LSR 膨胀系数较高,加热时会发生膨胀,冷却时却有微小的收缩,因此部件不能在模具中保持精确的侧边距。所以可以采用冷流道加工,LSR应保持较低温度和流动性,冷流道采用闭合式系统,在注射循环中,闭合系统在每一个流道中都采用“封胶针”或“针形阀”来控制LSR材料的准确计量。硅橡胶具有显著的受热膨胀特性,收缩率为2%~4%(硫化温度为150℃),同时硅橡胶具有受压变形的特点。

 

因此模具的设计要注意以下几个方面:

1)为了避免湍流和喷射,使用小注胶口;

2)使用针状或翼状注胶口;

3)用 T 型导向栓代替柱形导向栓,脱模时采用射出气枪,加隔热层/板;

4)不要使用含阻聚剂的防锈剂/油,一般可用甲苯、二甲苯等。

 

LSR硫化的分析

1)液体硅橡胶的硫化化学反应,需要一定的反应时间;

2)理想流动,在直径 2mm,170cm,流动距离超过 100cm;

3)最小厚度 1/1000mm;

4)模温过高会导致硫化,从而引起流动受阻;

5)层流可避免气泡;

6)高速注射会导致湍流;

7)物料的黏度会改变流动的模式;

8)湍流导致白点。

 

产品常见问题以及解决对策

1、制品不完全固化

原因

措施

温度太低

检查模温、饱升温

时间太智短

延长时间

系统和管道污染

人工检查是否固化,清洗系统

混合问题

检查螺杆、射嘴、、混合器,提高加料速度和背压

非1:1混合

检查泵的压力,提高供料系统压力

2、产品表面不熟(表面不干)

原因

措施

空气污染

检查气路,用干燥剂更换滤油器

硫化的时间未能掌控好

调整硫化时间

脱模剂影响

更换脱模剂

表面污染

检查工人使用手套是否干净和布的种类

清洗模具

3、产品硬度不对

原因

措施

温度和固化时间

提高温度,用测温计测量

检查加热棒


检查传感器及其位置


延长时间


预热内嵌件物品


保压时间太短

延长保压时间

射嘴顶模时间主短

延长射嘴顶模时间

4、产品有杂质

状况

原因

措施

黑线

换料或模具、螺杆磨损

清洗管道

检查防回流阀

降低加料速度或减少背压

硬胶

胶口不熟

延长射嘴顶模时间

冷流道固化

降低冷却体系温度


螺杆或静态混配管搅拌固化

定期清洗


微小凝胶

搅拌原因

提高加料速度或提高背压

螺杆固化

冷却螺杆


螺杆转速太快

降低螺杆转速


沙线

手套、气枪

更换手套、检查气路

5、产品有色斑

状况

原因

措施

色斑

加色

控制稳定加色

提高加色量



静态搅拌器

提高螺杆转速


检查加色口(太大/堵塞)



流痕


色浆分散

更换色浆批号



改变注胶口形状



6、产品变形或者烧焦

状况

原因

措施

融胶点

温度过高

降低温度

注射速度太快

控制注射速度


排气

扩大排气口或槽


困气

注胶口形状

使用膜注胶口

胶料里有气

正确排气


螺杆后退

减少螺杆后退距离或不后退


制品有气泡

控制注射速度


抽真空

模具抽真空


固化时间太短

延长固化时间或提高温度


射嘴顶模

调整射嘴顶模的角度和压力


温度过高

降低温度


注射速度太慢

提高注射速度


注胶口太小

增大注胶口


7、产品表面缺料或缩水

状况

原因

措施

缺料

供料太少

提高供料压力

检查阀门

检查回流环


温度太高

降低模温


注射速度过慢

提高注射压力


增大注胶口



降低锁模力



粘度过高

增大注胶口和流道


增大排气口



模具抽真空



飞边

射嘴关闭

计量体积控制

提高锁模力



凹痕

射嘴顶模时间太短

延长射嘴顶模时间

通过以上信息,可以得出注塑主要解决的问题在于:混合、计量部分,以及螺杆的密封、模具的设计。

 

以恰当的设计和规划,LSR材料的注射成型是一项经济收益好,操作相对简洁的生产工艺。充分理解注射成型与流程设计的原则,制造者即可在避免出现问题的同时,进行高效生产,必将带来高品质、高产出的工业效应。


相关标签:硅橡胶

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